2018年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題一 基本概念 第5講 氧化還原反應(yīng)練習(xí).doc

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第5講　氧化還原反應(yīng) 1．(2018江西南昌聯(lián)考)古詩詞是古人為我們留下的寶貴精神財富，下列詩句不涉及氧化還原反應(yīng)的是(　C　) A．野火燒不盡，春風(fēng)吹又生 B．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干 C．粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間 D．爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇 [解析]　可燃物的燃燒、炸藥的爆炸均屬于劇烈的氧化還原反應(yīng)，而CaCO3高溫分解生成CaO和CO2，鈣、碳、氧3種元素的化合價均無變化，不涉及氧化還原反應(yīng)。 2．(2018北師大附中模擬)R2O在一定條件下可以把Mn2＋氧化成MnO，若反應(yīng)后R2O轉(zhuǎn)變?yōu)镽O。又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2，則n的值為(　B　) A．1　　 B．2　　 C．3　　 D．4 [解析]　設(shè)R2O中R的化合價為＋x，RO中R的化合價為＋y，則有n＝12－2x＝6－y，即2x－y＝6①， 根據(jù)得失電子守恒10(x－y)＝10 ②，解由①、②組成的方程組得x＝5，則n＝12－25＝2。 3．(2018河南中原名校聯(lián)考)從硫化物中提取單質(zhì)銻，經(jīng)歷以下兩個過程： ①2Sb2S3＋3O2＋6Fe===Sb4O6＋6FeS ②Sb4O6＋6C===4Sb＋6CO↑ 關(guān)于反應(yīng)①、②的說法不正確的是(　A　) A．反應(yīng)①中Sb元素被氧化 B．反應(yīng)②中Sb元素被還原 C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每生成4 mol Sb時，消耗67.2 L O2 D．反應(yīng)②說明高溫下C的還原性比Sb強(qiáng) [解析]　反應(yīng)①中Sb元素的化合價沒有變化，沒有參加氧化還原反應(yīng)，A錯誤；反應(yīng)②中Sb元素化合價降低，被還原，B正確；根據(jù)反應(yīng)方程式知每生成4 mol Sb時，消耗3 mol O2，C正確；根據(jù)還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性知，D正確。 4．(2018包頭學(xué)業(yè)水平測試)做實(shí)驗(yàn)時不小心使皮膚上沾了一些高錳酸鉀，形成的黑斑很久才能消除，如果用草酸(H2C2O4乙二酸)的稀溶液洗滌，黑斑可以迅速褪去，其離子方程式為：MnO＋H2C2O4＋H＋===CO2↑＋Mn2＋＋，下列有關(guān)敘述不正確的是(　B　) A．該反應(yīng)的氧化劑為KMnO4 B．發(fā)生還原反應(yīng)的是H2C2O4 C．該離子方程式右側(cè)方框內(nèi)的產(chǎn)物是H2O D．6 mol H＋參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子10 mol [解析]　根據(jù)元素守恒，橫線上產(chǎn)物應(yīng)為H2O，由于MnO中Mn由＋7價降到＋2價，可知KMnO4是氧化劑，H2C2O4是還原劑，被氧化。配平后為2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，由此可知，每消耗6 mol H＋，轉(zhuǎn)移電子 10 mol。故只有B不正確。 5．(2018河北承德一中月考)已知二氯化二硫(S2Cl2)的結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl，它易與水反應(yīng)：2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。對該反應(yīng)的說法正確的是(　A　) A．S2Cl2既作氧化劑又作還原劑 B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為3∶1 C．每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移4 mol電子 D．H2O作還原劑 [解析]　據(jù)反應(yīng)方程式可知，S元素的化合價從＋1價部分升高到＋4價，部分降低到0價，故S2Cl2既作氧化劑又作還原劑，A對，D錯；氧化產(chǎn)物為SO2，還原產(chǎn)物是S，兩者的物質(zhì)的量之比為1∶3，B錯；每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是3 mol，C錯。 6．(2018石景山模擬)已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生反應(yīng)：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應(yīng)，其最終產(chǎn)物是(　B　) A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 [解析]　根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，NaClO2中Cl元素發(fā)生歧化反應(yīng)，化合價一部分升高，一部分降低，對照四個選項(xiàng)可知，只有B、C符合題意，而在熱的堿性條件下：3NaClO===2NaCl＋NaClO3，故B正確。 7．(2018溫州質(zhì)檢)已知OCN－中每種元素都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)OCN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6 mol Cl2完全反應(yīng)，則被氧化的OCN－的物質(zhì)的量是(　C　) A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．6 mol [解析]　OCN－中C顯＋4價，N顯－3價，反應(yīng)中只有N和Cl的化合價改變，根據(jù)OCN－～N2、Cl2～2Cl－，由得失電子守恒：3n(Cl2)＝2n(OCN－)，可知6 mol Cl2完全反應(yīng)，有4 mol OCN－被氧化，C正確。 8．(2018長郡模擬)已知離子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋_______(未配平)，下列說法錯誤的是(　C　) A．配平后水的化學(xué)計量數(shù)為4 B．反應(yīng)后溶液呈酸性 C．配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶28 D．氧化產(chǎn)物為AsO和SO [解析]　根據(jù)電子守恒，結(jié)合電荷守恒可配平化學(xué)方程式：3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋9SO＋28NO↑＋8H＋，由此可知，A、B、D正確，C項(xiàng)應(yīng)為28∶3。 9．2015年9月德國大眾汽車“排放門”事件備受關(guān)注。柴油尾氣中含有大量氮氧化物，大眾選擇了一種違規(guī)做法，即在客戶平時用車時不開啟噴射尿素的尾氣后處理系統(tǒng)，而是通過軟件讓這一系統(tǒng)只在尾氣排放檢測時啟動，車用尿素轉(zhuǎn)化為氨氣后可吸收氮氧化物，生成無毒無污染的物質(zhì)。假設(shè)氮氧化物用NO2表示，下列說法不正確的是(　C　) A．配平方程式后NH3的化學(xué)計量數(shù)為8 B．消耗1.7 g氨氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA C．每消耗1 mol NH3同時可消耗16.8 L NO2 D．氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4∶3 [解析]　根據(jù)題意可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，A正確；由方程式可知：每消耗8 mol NH3轉(zhuǎn)移24 mol電子，則消耗1.7 g氨氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA，B正確；未說明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法求得NO2的體積，C錯誤；由方程式可知氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8∶6＝4∶3，D正確。 10．(2018南京模擬)向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入適量氯氣，溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如圖所示。有關(guān)說法不正確的是(　B　) A．線段BC代表Fe3＋物質(zhì)的量的變化情況 B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol/L C．當(dāng)通入Cl2 2 mol時，溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I(xiàn)2＋4Cl－ D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 [解析]　還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮－>Fe2＋>Br－，所以Cl2最先氧化I－，然后氧化Fe2＋，最后氧化Br－。圖中AB線段表示I－的變化情況，氧化I－需氯氣1 mol，則I－為2 mol；BC線段表示Fe3＋的變化情況，氧化Fe2＋需氯氣2 mol，則Fe2＋為 4 mol；DE線段表示Br－的變化情況，氧化Br－需氯氣3 mol，則Br－為6 mol。當(dāng)通入Cl2 2 mol時，氧化的I－和Fe2＋均為2 mol，所以C中的離子方程式是正確的。因不知溶液的體積，無法求算FeBr2的濃度，則B錯誤。 二、非選擇題 11．(2018山西陽泉一中月考)過氧化氫俗名雙氧水，醫(yī)療上利用它有殺菌消毒作用來清洗傷口。關(guān)于雙氧水，回答下列問題： A．Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2 B．Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O C．2H2O2===2H2O＋O2↑ D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O (1)上述反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是_A__(填字母序號，下同)。 (2)保存過氧化氫的試劑瓶上最適合貼上的一個標(biāo)簽是_B__。 (3)某強(qiáng)酸性反應(yīng)體系中，反應(yīng)物和生成物共六種物質(zhì)或離子：O2、MnO、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生了如下過程：H2O2→O2↑。 ①該反應(yīng)的離子方程式是 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O　。 ②如果上述反應(yīng)中有2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體生成，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_0.2__mol。 (4)H2O2有時可作為礦業(yè)廢液消毒劑，有“綠色氧化劑”的美稱；如消除采礦業(yè)膠液中的氰化物(如KCN)，經(jīng)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑，試指出生成物A的化學(xué)式為_KHCO3__，并闡明H2O2被稱為“綠色氧化劑”的理由是_H2O2作氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2O，H2O沒有毒性及污染性，過量的H2O2自身分解為水和氧氣，也無污染性__。 (5)請設(shè)計一個簡單易行的實(shí)驗(yàn)證明過氧化氫具有氧化性。除過氧化氫外，供選擇的試劑還有：氯水、稀硝酸、飽和硫化氫溶液。請將所選試劑和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下表： 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 試劑 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 驗(yàn)證氧化性 答案： 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 試劑 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 驗(yàn)證氧化性 _將H2O2加入飽和硫化氫溶液中__ _產(chǎn)生淡黃色沉淀__ [解析]　(1)A中無元素化合價變化，為復(fù)分解反應(yīng)，不屬于氧化還原反應(yīng)。(2)H2O2是常用的氧化劑，故選B。(3)①在反應(yīng)中H2O2變?yōu)镺2和H2O，作還原劑，則氧化劑是MnO，反應(yīng)后變?yōu)镸n2＋。根據(jù)原子守恒和電子守恒可得到2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。②由上述離子方程式可知，每產(chǎn)生1 mol O2，轉(zhuǎn)移電子2 mol，故產(chǎn)生0.1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2 mol。(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的過程中原子的種類和個數(shù)不會發(fā)生變化可知，生成物A的化學(xué)式為KHCO3，H2O2作氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2O，H2O沒有毒性及污染性，過量的H2O2自身分解為H2O和O2，也無污染性，故H2O2被稱為“綠色氧化劑”。(5)將H2O2加入飽和H2S溶液中，若產(chǎn)生淡黃色沉淀，就證明H2O2具有氧化性。 12．(2018寧夏銀川模擬)三氟化氮(NF3)是一種無色、無味的氣體，它是微電子工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵原料之一，三氟化氮在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有：HF、NO和HNO3，請根據(jù)要求回答下列問題： (1)反應(yīng)過程中，被氧化與被還原的元素原子的物質(zhì)的量之比為_1∶2__。 (2)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF　。若反應(yīng)中生成0.2 mol HNO3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_0.4NA或2.4081023__。 (3)三氟化氮可由氨氣和氟氣反應(yīng)得到：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F。據(jù)題意推測NF3、F2、NO三種氣體中，氧化性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)開NO、NF3、F2__。 (4)NF3是一種無色、無臭的氣體，但一旦NF3在空氣中泄漏，還是易于發(fā)現(xiàn)，你判斷該氣體泄漏時的現(xiàn)象是_紅棕色氣體、產(chǎn)生刺激性氣味氣體、產(chǎn)生白霧__。 (5)一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液噴淋的方法減少污染，其產(chǎn)物除NaNO2、NaF、H2O外，還肯定有_NaNO3__(填化學(xué)式)。 [解析]　(1)根據(jù)電子得失守恒：n[N(被氧化)](5－3)＝n[N(被還原)](3－2)，所以N(被氧化)∶N(被還原)＝1∶2。 (2)依據(jù)化合價升降總數(shù)相等，從化學(xué)方程式右邊著手不難配平，3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF，生成0.2 mol HNO3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2 mol(5－3)NA＝0.4NA，或2.4081023。(4)NF3泄漏產(chǎn)生NO，NO遇空氣中的O2生成紅棕色氣體NO2，HNO3、HF氣體均有刺激性氣味且在空氣中易形成酸霧。(5)NF3與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HNO3，HNO3和NaOH反應(yīng)必生成NaNO3。 13．(2018山西太原模擬)高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑。 (1)在用KMnO4酸性溶液處理Cu2S和FeS2的混合物時，發(fā)生的反應(yīng)如下： Ⅰ.MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平) Ⅱ.MnO＋FeS2＋H＋―→Fe3＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平) ①下列關(guān)于反應(yīng)Ⅰ的說法正確的是_C__(填字母)。 A．MnO是氧化劑，Cu2S既是氧化劑又是還原劑 B．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶8 C．每生成1 mol SO，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10 mol ②若反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ中消耗的KMnO4的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng) Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ中消耗的還原劑的物質(zhì)的量之比為_3∶2__。 (2)KMnO4、雙氧水、活性炭常用于飲用水的處理，但三者在聯(lián)合使用時必須有先后順序。①氧化反應(yīng)：H2O2－2e－―→2H＋＋O2↑；還原反應(yīng)：MnO＋5e－＋8H＋―→Mn2＋＋4H2O。寫出該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式： 5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O　。 ②在處理飲用水時，活性炭應(yīng)在高錳酸鉀反應(yīng)結(jié)束后投放，否則會發(fā)生KMnO4＋C＋H2O―→MnO2＋X＋K2CO3(未配平)，其中X的化學(xué)式為_KHCO3__。 [解析]　(1)①Cu和S元素的化合價都升高，被氧化，則Cu2S為還原劑，A錯誤；Mn元素化合價降低5價，Cu2S化合價共升高2(2－1)＋(6＋2)＝10，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為10∶5＝2∶1，B錯誤；Cu2S化合價共升高2(2－1)＋(6＋2)＝10，因此每生成1 mol SO反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子10 mol，C正確；②若反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ中消耗的KMnO4的物質(zhì)的量相同，則1 mol KMnO4得到5 mol電子，Cu2S化合價共升高2(2－1)＋(6＋2)＝10，應(yīng)氧化0.5 mol Cu2S。FeS2化合價共升高1＋2(6＋1)＝15，則可氧化 mol FeS2，故反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ中消耗的還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2。 (2)①結(jié)合氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。②利用氧化還原反應(yīng)可知得失電子相等，然后根據(jù)原子守恒可得X的化學(xué)式為KHCO3。 14．(2018甘肅一診)汽車尾氣中CO、NOx以及燃煤廢氣中的SO2都是大氣污染物，對它們的治理具有重要意義。 (1)氧化—還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下： NONO2N2 ①反應(yīng)Ⅰ為NO＋O3===NO2＋O2，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 11.2 L O2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_1__mol。 ②反應(yīng)Ⅱ中，當(dāng)n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2時，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為_4∶3__。 (2)使用“催化轉(zhuǎn)化器”可以減少尾氣中的CO和NOx，轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋NOx―→N2＋CO2(未配平)，若x＝1.5，則化學(xué)方程式中CO2和N2的化學(xué)計量數(shù)之比為_3∶1__。 (3)吸收SO2和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈰元素)。裝置Ⅱ中，酸性條件下，NO被Ce4＋氧化的產(chǎn)物主要是NO、NO，請寫出生成等物質(zhì)的量的NO和NO時的離子方程式： 2NO＋3H2O＋4Ce4＋===NO＋NO＋6H＋＋4Ce3＋　。 (4)裝置Ⅲ的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ce4＋再生，再生時生成的Ce4＋在電解槽的_陽極__(填“陽極”或“陰極”)，同時在另一極生成S2O的電極反應(yīng)式為 2H＋＋2HSO＋2e－===S2O＋2H2O　。 (5)已知進(jìn)入裝置Ⅳ的溶液中，NO的濃度為a gL－1，要使1 m3該溶液中的NO完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3，至少需向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣_243a__L(用含a代數(shù)式表示，結(jié)果保留整數(shù))。 [解析]　(1)①NO＋O3===NO2＋O2，生成1 mol O2轉(zhuǎn)移電子是2 mol，生成11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.5 mol O2時，轉(zhuǎn)移電子0.5 mol2＝1 mol。 ②當(dāng)n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2，即NO2與CO(NH2)2的化學(xué)計量數(shù)之比是3∶2，其方程式表示為6NO2＋4CO(NH2)2===7N2＋8H2O＋4CO2，只有N元素的化合價變化，N2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，由N原子守恒可知氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為8∶6＝4∶3。(2)把CO2的化學(xué)計量數(shù)定為1，則CO、NO1.5、N2前面的化學(xué)計量數(shù)分別為1、2/3、1/3，即3CO＋2NO1.5===3CO2＋N2。(3)生成等物質(zhì)的量的NO和NO時，Ce4＋被還原為Ce3＋，由電子守恒、電荷守恒可知，離子方程式為：2NO＋3H2O＋4Ce4＋===4Ce3＋＋NO＋NO＋6H＋。(4)生成Ce4＋為氧化反應(yīng)，發(fā)生在陽極上；在陰極上，HSO得到電子被還原成S2O，電極反應(yīng)式為：2HSO＋2H＋＋2e－===S2O＋2H2O。(5)NO的濃度為a gL－1，要使1 m3該溶液中的NO完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3，則共失電子(5－3)1 000 mol，設(shè)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積是V L，則得電子是：V/22.42(2－0) mol，根據(jù)電子守恒1 000a(5－3)/46＝V/22.42(2－0)，解得V＝243a。